TiO2納米管復(fù)合膜的制備及其光生陰極保護(hù)性能.pdf

1、陰極保護(hù)是控制金屬腐蝕的一種重要方法。傳統(tǒng)的陰極保護(hù)需要向被保護(hù)的金屬提供電流或者使用犧牲陽極，因此需要較多的能源。近年來，二氧化鈦(TiO2)半導(dǎo)體在金屬防腐中的光生陰極保護(hù)作用受到了腐蝕研究者的關(guān)注。其原理是光照條件下產(chǎn)生的電子由TiO2導(dǎo)帶轉(zhuǎn)移到金屬基體，使金屬的電極電位降低而受到陰極保護(hù)。與傳統(tǒng)陰極保護(hù)相比，該方法不需要外加電流和犧牲陽極，TiO2材料不受使用壽命的限制。
　　然而TiO2本身只能吸收一定波長的紫外光，并且

2、光生電子空穴對(duì)復(fù)合過快，一定程度限制了TiO2光生陰極保護(hù)效應(yīng)在腐蝕控制中的應(yīng)用。
　　本工作通過對(duì)TiO2納米管陣列膜的改性，制備具有更佳性能的納米復(fù)合膜作為光陽極，以提高其的光生陰極保護(hù)效應(yīng)。主要的研究內(nèi)容和進(jìn)展如下:
　　(1)應(yīng)用陽極氧化法在丙三醇的溶液中于鈦表面制備TiO2納米管陣列膜，揭示了電解質(zhì)溶液對(duì)TiO2納米膜光電性能的影響。發(fā)現(xiàn)通過TiCl4溶液對(duì)納米膜進(jìn)行水熱處理后，TiCl4水解生成大量TiO2顆粒覆

3、蓋在TiO2納米管的表面，有效增大納米管膜的表面積，使TiO2的能帶位置發(fā)生變化，增強(qiáng)納米薄膜對(duì)光子的吸收，提高了TiO2納米膜的光生陰極保護(hù)效應(yīng)。
　　(2)以上述TiO2納米管陣列膜的基礎(chǔ)上，通過連續(xù)化學(xué)浴沉積法，成功地在膜表面沉積了Ag2S納米顆粒形成復(fù)合膜。結(jié)果表明，該復(fù)合膜的光吸收可以擴(kuò)展至可見光區(qū)，對(duì)光利用率大大增加。當(dāng)復(fù)合膜與403不銹鋼連接后，可以使不銹鋼在0.5 mol/L NaCl溶液中的電極電位自腐蝕電位下降